自動固相抽出装置
【課題】固相抽出試料の処理数が大幅に増えた場合であっても、短時間且つ高精度に全自動処理することができる構造単純で安価な自動固相抽出装置を提供すること。
【解決手段】液体の吸引及び吐出動作を行う分注ヘッド３と、該分注ヘッド３を移動させるための移送手段４と、固相抽出プレート９を装着するバキュームラック８を備える自動固相抽出装置において、前記バキュームラック８を上部バキュームラック８１と下部バキュームラック８２とで構成し、前記下部バキュームラック８２に２つの真空容器を設け、前記上部バキュームラック８１を水平及び上下方向に移動可能に支持し、固相抽出工程に応じて前記移送手段４によって前記上部バキュームラック８１を水平方向に移動させて前記下部バキュームラック８２の２つの前記真空容器の何れか一方の位置に決めした後、上部バキュームラック８１を下部バキュームラック８２に押圧する。
【解決手段】液体の吸引及び吐出動作を行う分注ヘッド３と、該分注ヘッド３を移動させるための移送手段４と、固相抽出プレート９を装着するバキュームラック８を備える自動固相抽出装置において、前記バキュームラック８を上部バキュームラック８１と下部バキュームラック８２とで構成し、前記下部バキュームラック８２に２つの真空容器を設け、前記上部バキュームラック８１を水平及び上下方向に移動可能に支持し、固相抽出工程に応じて前記移送手段４によって前記上部バキュームラック８１を水平方向に移動させて前記下部バキュームラック８２の２つの前記真空容器の何れか一方の位置に決めした後、上部バキュームラック８１を下部バキュームラック８２に押圧する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体試料、水、土壌、食品等に含まれる微量の有機化学成分を濃縮・精製するための固相抽出操作を自動的に行うようにした自動固相抽出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、血液や尿中の薬物成分分析においては、血液や尿等の試料溶液に含有された有機化学物質の分析を行うために、先ず、試料溶液に含まれる微量の有機化学物質を濃縮・精製する前処理を行う必要がある。この前処理として固相抽出操作が行われるが、この固相抽出操作は、固定相となる吸着剤を詰めた長形円筒の固相抽出管（カラム）に、その上方から試料溶液を滴下させて溶質を固定相に吸着させた後、溶剤を流して固定相に吸着されている溶質を分離して目的成分を溶かし出す操作である。
【０００３】
而して、前処理としての上記固相抽出操作を行った後、目的成分を含んだ溶液を液体クロマトグラフィーやマススペクトロメトリー等の分析器に掛けて成分の同定や定量を行うことによって、血液や尿中の薬物成分分析等が行われる。
【０００４】
以上一連の操作のうち、前処理として目的物質を濃縮・精製する固相抽出操作に非常に長時間を要し、しかも、マニュアル操作では非効率的であるため、近年、処理の効率化を図る目的でこれらの前処理操作を自動的に行うものが提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、Ｘ−Ｙ−Ｚの直交３軸方向に位置制御可能なニードルノズルで吸引した試験管内の試料溶液を固相抽出管内に注入した後、該固相抽出管に溶剤を所定流量で滴下して所望の成分を含んだ溶出液を抽出する装置が開示されている。これによれば、固相抽出管への試料溶液の注入及び溶剤の流入を全自動で行うことができるため、目的成分を溶かし出すまでの前処理を無人で行うことができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１６４３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された装置では、個別の固相抽出管を用いるために装置に固相抽出管を設置する手間を要する他、ニードルノズルを使用しているために試料が変わる毎に洗浄を行う必要があり、その手間が大変で、他試料が混入するという不具合もあった。又、固相抽出管からの溶出液を自然落下させるため、溶出時間が長いという問題もあった。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、固相抽出試料の処理数が大幅に増えた場合であっても、短時間且つ高精度に全自動処理することができる構造単純で安価な自動固相抽出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、液体の吸引及び吐出動作を行う分注ヘッドと、該分注ヘッドを移動させるための移送手段と、固相抽出プレートを装着するバキュームラックを備える自動固相抽出装置において、前記バキュームラックを上部バキュームラックと下部バキュームラックとで構成し、前記下部バキュームラックに２つの真空容器を設け、前記上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動可能に支持し、固相抽出工程に応じて前記移送手段によって前記上部バキュームラックを水平方向に移動させて前記下部バキュームラックの２つの前記真空容器の何れか一方の位置に決めした後、上部バキュームラックを下部バキュームラックに押圧することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記上部バキュームラックに複数のころ軸受又はスライダを設け、これらのころ軸受又はスライダを前記下部バキュームラックに形成された複数のガイド溝に係合させて上部バキュームラックをガイド溝に沿って水平方向に移動させることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記下部バキュームラックに形成された複数のガイド溝の一部に、バネにより弾性支持された複数の支持板を設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記支持板に凹凸部を形成し、該凹凸部に前記ころ軸受又はスライダが嵌まり込むことによって前記上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記ころ軸受又はスライダを磁性体で構成し、前記支持板にマグネットを設け、該マグネットで前記ころ軸受又はスライダを吸着することによって前記上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束することを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記複数のガイド溝の一部に凹凸部を形成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記複数のころ軸受又はスライダをアームを介して前記上部バキュームラックに支持せしめ、前記アームをバネによって上部バキュームラックに弾性支持せしめたことを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記上部バキュームラックと下部バキュームラックの一方にマグネットを設け、他方に磁性体部を設け、これらのマグネットと磁性体部を吸着させることにより上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束することを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項１〜８の何れかに記載の発明において、前記上部バキュームラックと下部バキュームラックの一方にピンを設け、他方に係合孔を形成し、これらのピンと係合孔を係合させることによって上部バキュームラックを下部バキュームラックに対して位置決めすることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記移送手段に複数のフックを設け、該フックを前記上部バキュームラックの複数のフックに係合させることによって、上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動させることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記移送手段に設けられた複数のフック又は前記上部バキュームラックの複数のフックを回動可能に軸支するとともに、その一端をバネによって支持したことを特徴とする。
【００２０】
請求項１２記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記移送手段と前記上部バキュームラックの一方にマグネットを設け、他方に磁性体部を設け、これらのマグネットと磁性体を吸着させることにより上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載の発明によれば、移送手段によって上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動させることができるため、１つの移送手段が分注ヘッドと上部バキュームラックの移動手段を兼用することとなり、バキュームラックに独自に移動手段を設ける必要がなく、固相抽出試料の処理数が大幅に増えた場合であっても、短時間且つ高精度に全自動処理することができ、装置の構造単純化とコストダウンを図ることができる。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、上部バキュームラックを複数のころ軸受又はスライダを介してガイド溝に沿って水平方向に移動させるようにしたため、該上部バキュームラックを常に一定の高さで、且つ、一定の間隔をあけた状態で滑らかに移動させることができができる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、下部バキュームラックに形成された複数のガイド溝の一部に設けられた支持板をバネにより弾性支持したため、装置の動作前に人が手で上部バキュームラックを水平方向に自由に移動させることができ、真空容器内の受け容器又は廃液容器を出し入れが容易となり、更には上部バキュームラックとＯリングの接触時間が短くなるため、Ｏリングの変形による劣化が抑えられ、該Ｏリングの耐久寿命が高められる。
【００２４】
請求項４の発明によれば、支持板に形成された凹凸部にころ軸受又はスライダが嵌まり込むことによって上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束するようにしたため、装置が傾斜した机に置かれた場合や、人の不用意な接触、地震や他の装置からの振動等により上部バキュームラックが運転中に正規の位置から移動し、固相抽出プレートへの分注動作誤りや真空吸引不良等の発生をを防止することができる。
【００２５】
請求項５の発明によれば、ころ軸受又はスライダを磁性体で構成し、前記支持板に設けられたマグネットで磁性体製のころ軸受又はスライダを吸着することによって、上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束するようにしたため、請求項４記載の発明と同様の効果が得られる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、下部バキュームラックのガイド溝に凹凸部を形成したため、上部バキュームラックが水平方向に移動を始める際にころ軸受が凹凸部を通過する都振動が発生し、この振動によって固相抽出プレート下部の溶出孔の残液を強制的に落下させることができ、真空容器内の受け容器の汚染や液の混入等の不具合の発生をを防止することができる。
【００２７】
請求項７の発明によれば、複数のころ軸受又はスライダをアームを介して上部バキュームラックに支持せしめ、前記アームをバネによって上部バキュームラックに弾性支持せしめたため、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
請求項８の発明によれば、上部バキュームラックと下部バキュームラックの一方にマグネットを設け、他方に磁性体部を設け、これらのマグネットと磁性体部を吸着させることにより上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束するようにしたため、請求項４記載の発明と同様の効果が得られる。
【００２９】
請求項９の発明によれば、上部バキュームラックと下部バキュームラックの一方に設けられたピンと、他方に形成された係合孔との係合によって、上部バキュームラックを下部バキュームラックに対して正確に位置決めすることができる。
【００３０】
請求項１０の発明によれば、移送手段に設けられた複数のフックを上部バキュームラックの複数のフックに係合させることによって、上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動させるようにしたため、分注ヘッド移送用の移送手段によって上部バキュームラックを移動させることができ、装置の構造単純化を図ることができる。
【００３１】
請求項１１の発明によれば、移送手段に設けられた複数のフック又は上部バキュームラックの複数のフックを回動可能に軸支するとともに、その一端をバネによって支持したため、不適切な寸法の固相抽出プレートや受け容器が搭載された場合、上部バキュームラックの水平及び上下方向の移動を阻害する状態である場合においても、フックに負荷される過大な荷重はバネが変形することにより軽減されるため、移送手段等の破損を防止することができる。
【００３２】
請求項１２の発明によれば、移送手段と上部バキュームラックの一方にマグネットを設け、他方に磁性体部を設け、これらのマグネットと磁性体を吸着させることにより上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動させるようにしたため、請求項１１記載の発明と同様に移送手段等の破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３４】
先ず、本発明に係る自動固相抽出装置の全体構成を図１〜図４に基づいて説明する。
【００３５】
図１は本発明に係る自動固相抽出装置の斜視図、図２は同自動固相抽出装置内要部の斜視図、図３はバキュームラックの斜視図、図４は同バキュームラックの断面図である。
【００３６】
図１に示す自動固相抽出装置１は、装置本体１２と、真空ポンプ１１と、これらを制御する制御装置１５とで構成されている。ここで、制御装置１５は、例えば汎用のパーソナル・コンピュータで構成され、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ケーブル１６を介して装置本体１２と真空ポンプ１１に電気的に接続されている。
【００３７】
又、装置本体１２には、その内部の空間を上下、左右及び前後方向に移動可能な移送手段４が設けられており、その先端には、複数（８本又は１２本）の不図示のシリンジを一括動作させるための分注ヘッド３が取り付けられている。この分注ヘッド３は、前記移送手段４によって移送及び位置決めされるものであって、その先端（下端）には、図２に詳細に示すように、シリンジと同数（図示例では、１２本）のノズル３１が１列に並設され、その両側には断面Ｌ字状を成すアングル材で構成されたフック４１が取り付けられている。
【００３８】
又、自動固相抽出装置１内の下部には、前記分注ヘッド３に設けられた前記ノズル３１に装着される複数（本実施の形態では、縦１２列×横８列の計９６本）の分注チップ２を収納する分注チップ容器５と、複数の試薬を収容する試薬容器６と、前記分注チップ２と同数（本実施の形態では、９６）に区画されて格子状を成すウェル内に試料溶液を収納するマイクロプレート７と、バキュームラック８及び使用済みの分注チップ２を捨てるための廃棄チップ容器１０が配置されている。尚、必要に応じて、試薬容器６やマイクロプレート７を不図示の冷却水循環機構又は電子冷却装置によって装置１の稼動中に冷却することも可能である。
【００３９】
ところで、図３及び図４に示すように、前記バキュームラック８は、上部バキュームラック８１と下部バキュームラック８２とで構成されており、下部バキュームラック８２には、上面が開口する矩形ボックス状の第１真空容器８３と第２真空容器８４が設けられ、これらの第１及び第２真空容器８３，８４はその底面に開口する真空路８３ａ，８４ｂを介して図１に示す真空ポンプ１１に接続されている。
【００４０】
そして、上記第１真空容器８３内には廃液容器１４が収納され、第２真空容器８４内には受け容器１３が収納されており、下部バキュームラック８２の上面の第１及び第２真空容器８３，８４の開口部周縁にはシール用の矩形リング状のＯリング９８がそれぞれ嵌め込まれて取り付けられている。尚、受け容器１３内は後述の固相抽出プレート９と同様に格子状（本実施の形態では、９６個）に区画されている。
【００４１】
他方、前記上部バキュームラック８１には、固相抽出プレート９が脱着可能に装着されており、その周縁はシール用の矩形リング状のパッキン９９を介して上部バキュームラック８１に密着している。尚、固相抽出プレート９には、縦１２個、横８個の格子状に複数（９６個）の円柱状の固相抽出管９ａが形成されており、各固相抽出管９ａの下端には小径の溶出孔１００が開口し、内部にはフィルタ９ｂが収納セットされている。
【００４２】
而して、本発明に係る自動固相抽出装置１は、上部バキュームラック８１を２つの前記第１及び第２真空容器８３，８４の間を自由に移動可能させて、これを第１真空容器８３又は第２真空容器８４に選択的に密着させることを特徴としており、そのための機構の詳細を図５及び図６に基づいて説明する。
【００４３】
図５はころ軸受とガイド溝との係合状態を示す断面図、図６はガイド溝の形状を示す正面図である。
【００４４】
図６に示すように、下部バキュームラック８２の左右の両側面には、上部バキュームラック８１の移動方向に長い水平なガイド溝８７（図６には一方のみ図示）がそれぞれ形成されており、各ガイド溝８７には４つの凹部８７ａ，８７ｂ，８７ｃ，８７ｄがそれぞれ形成されている。
【００４５】
他方、上部バキュームラック８１の左右の両側部にはプレート２０（図５には一方のみ図示）がビス２１によってそれぞれ取り付けられており、各プレート２０の下部両端にはころ軸受８５が回転自在に支承されている。そして、各ころ軸受８５は、図５（ａ）に示すように、下部バキュームラック８２に形成された前記ガイド溝８７に転動可能に係合しており、上部バキュームラック８２とこれに装着された前記固相抽出プレート９は、計４つのころ軸受８５を介して下部バキュームラック８２と適度な間隔をあけた状態で下部バキュームラック８２のガイド溝８７に沿って移動することができる（図６参照）。ここで、各プレート２０の上端にはフック９７が一体に形成されている。
【００４６】
尚、ころ軸受８５に代えて、図５（ｂ）に示すような合成樹脂等の摩擦係数の小さな材料で構成されたスライダ８６を用い、これをガイド溝８７に摺動自在に係合させても良い。
【００４７】
而して、作業工程に応じて移送手段４の駆動が不図示の制御手段によって制御され、該移送手段４が分注ヘッド３と共に上下、左右及び前後方向に移動するが、分注ヘッド３に取り付けられた前記一対のフック４１を上部バキュームラック８１に取り付けられた一対の前記プレート２０のフック９７の側部に係合させて分注ヘッド３を図４の左右方向に移動させれば、上部バキュームラック８２とこれに装着された固相抽出プレート９がガイド溝８７に沿って下部バキュームラック８２上を同方向に移動せしめられる。
【００４８】
そして、上部バキュームラック８１が下部バキュームラック８２上を移送せしめられ、これが例えば第１真空容器８３に位置した時点で移送を停止する。すると、この状態では４つのころ軸受８５がガイド溝８７の凹部８７ａ，８７ｂに落とし込まれるため、上部バキュームラック８１とこれに装着された固相抽出プレート９が自重で下動し、上部バキュームラック８１の下面が下部バキュームラック８２の上面に当接する。この状態で、移送手段４によって分注ヘッド３を駆動し、該分注ヘッド３に取り付けられたフック４１の下端面を下部バキュームラック８２側のフック９７の上端面に当接させた状態で、分注ヘッド３を下動させれば、上部バキュームラック８１が下部バキュームラックの第１真空容器８３周縁のＯリング９８に押圧されるため、第１真空容器８３は上部バキュームラック８１と固相抽出プレート９によって気密にシールされ、この状態で前記真空ポンプ１１を駆動すれば、第１真空容器８３は、真空路８３ａを経て真空ポンプ１１によって真空引き（減圧）され、固相抽出プレート９の各固相抽出管９ａ内に収容された試料溶液を吸引してこれを廃液容器１４内に排出する。すると、フィルタ９ｂには有機物等が吸着されて残留する。
【００４９】
次に、移送手段４を再び駆動して分注ヘッド３側のフック４１を上部バキュームラック８１側のフック９７に係合させて分注ヘッド３を上動させれば、上部バキュームラック８１が固相抽出プレート９と共に持ち上げられ、これによってころ軸受８５がガイド溝８７の凹部８７ａ，８７ｂから脱する。そして、この状態で分注ヘッド３を図４の右方向に移動させれば、ころ軸受８５はガイド溝８７に再び係合するため、上部バキュームラック８２が固相抽出プレート９と共にガイド溝８７に沿って同方向に移送せしめられ、これらが第２真空容器８４に位置した時点で移送を停止する。
【００５０】
すると、上記状態では４つのころ軸受８５がガイド溝８７の凹部８７ｃ，８７ｄに落とし込まれるため、上部バキュームラック８１と固相抽出プレート９が自重で下動し、上部バキュームラック８１の下面が下部バキュームラック８２の上面に当接する。そして、この状態で、移送手段４によって分注ヘッド３を駆動し、該分注ヘッド３に取り付けられたフック４１の下端面を下部バキュームラック８２側のフック９７の上端面に当接させた状態で分注ヘッド３を下動させれば、上部バキュームラック８１が下部バキュームラック８２の第２真空容器８４周縁のＯリング９８に押圧されるため、第２真空容器８４は上部バキュームラック８１と固相抽出プレート９によって気密にシールされ、この状態で前記真空ポンプ１１を駆動すれば、第２真空容器８４は、真空路８４ａを経て真空ポンプ１１によって真空引きされ、固相抽出プレート９の各固相抽出管９ａ内に収容された試料溶液を吸引して受け容器１３内に排出する。すると、フィルタ９ｂには有機物等が吸着されて残留する。
【００５１】
以上のように、本実施の形態に係る自動固相抽出装置１においては、単一の移送手段４を分注ヘッド３の移動用と上部バキュームラック８１の移動用として兼用し、上部バキュームラック８１を水平に移動させて固相抽出プレート９を第１真空容器８３又は第２真空容器８４に選択的に位置決めし、該固相抽出プレート９に収容された溶液を廃液容器１４又は受け容器１３に選択的に排出するようにしたため、バキュームラック８に専用の移動機構を別設する必要がなく、構造の単純化とコストダウン及び耐久性の向上を図ることができる。
【００５２】
次に、上部バキュームラック８１の移動支持構造の別形態を図７〜図１６に基づいて説明する。
【００５３】
図７は支持板の設置状態を示す正面図、図８はころ軸受とガイド溝の係合状態を示す側面図、図９はころ軸受と支持板の係合状態を示す側面図、図１０はバキュームラックの他の実施形態を示す側面図、図１１はバキュームラックの他の実施形態を示す側面図、図１２はバキュームラックの他の実施形態を示す側面図、図１３はバキュームラックのピンと係合孔との関係を示す断面図、図１４（ａ）〜（ｃ）はフック部の拡大斜視図、図１５はフック部の他の実施形態を示す拡大斜視図、図１６はフック部の他の実施形態を示す拡大斜視図である。
【００５４】
図７に示す形態では、ガイド溝８７の凹部８７ａ，８７ｂが形成されている個所に、各２本の下部バネ８８によって弾性支持された支持板８９を設置しており、各支持板８９は、これに荷重が負荷されていない状態では、その上面が図示のようにガイド溝８７の下面と同一平面を構成する状態（面一状態）を保っている。尚、図７には図示していないが、ガイド溝８７の他の凹部８７ｃ，８７ｄ（図６参照）が形成されている箇所にも同様の構成が採用されている。
【００５５】
上記構成において、移送手段４のフック４１と上部バキュームラック８１のフック９７が係合しない状態では、上部バキュームラック８１はその位置とは無関係に常に下部バキュームラック８２と適度な間隔をあけた状態で保持される。そして、上部バキュームラック８１が水平方向に移動するときには、移送手段４のフック４１が上部バキュームラック８１のフック９７に係合した状態で、移送手段４を前後方向へ移動させることによって上部バキュームラック８１をガイド溝８７に沿って水平方向に移動させることができる。
【００５６】
而して、上部バキュームラック８１が第１真空容器８３又は第２真空容器８４の位置に移動してころ軸受８５が支持板８９の上に位置する状態で該上部バキュームラック８１の移動を停止させ、移送手段４のフック４１によって上部バキュームラック８１のフック９７を下方へと押圧すれば、上部バキュームラック８１は下部バネ８８の上方向の付勢力に抗して支持板８９と共に下方向に移動することができ、移送手段４が上方に移動すれば上部バキュームラック８１は下部バネ８８の付勢力によって元の位置に復帰する。
【００５７】
このような構成を採用すれば、装置の動作前に作業者が手で上部バキュームラック８１をガイド溝８７に沿って水平方向に自由に移動させることができ、図４に示す第１真空容器８３内の廃液容器１４又は第２真空容器８４内の受け容器１３の出し入れを容易に行うことができる。又、上部バキュームラック８１とＯリング９８の接触している時間が短くなるため、Ｏリング９８の変形による劣化が抑えられ、該Ｏリング９８の耐久寿命が高められるという効果が得られる。
【００５８】
図８に示す形態では、上部バキュームラック８１側の複数のころ軸受８５がアーム１０１を介してプレート２０に上下に回動可能に支持するとともに、上部バキュームラック８１をバネ９０によって弾性支持する構成が採用されている。
【００５９】
上記構成においては、上部バキュームラック８１は、その位置とは無関係に常に下部バキュームラック８２と適度な間隔をあけた図示状態で保持され、移送手段４を前後方向へ移動させることによって上部バキュームラック８１をガイド溝８７に沿って水平方向に移動させることができる。
【００６０】
そして、上部バキュームラック８１が図４に示す第１真空容器８３又は第２真空容器８４の位置に移動した時点で該上部バキュームラック８１の移動を停止させ、移送手段４のフック４１によって上部バキュームラック８１のフック９７を下方へと押圧すれば、上部バキュームラック８１はバネ９０の上方向の付勢力に抗して下方向に移動することができ、移送手段４が上方に移動すれば上部バキュームラック８１はバネ９０の付勢力によって元の位置に復帰する。尚、上部バキュームラック８１の下動は、図８に鎖線にて示すようにアーム１０１の軸１０２を中心とする回動によって許容される。
【００６１】
而して、この構成においても、図７に示した構成と同様の効果が得られる。
【００６２】
図９に示す形態においては、図７に示した下部バキュームラック８２の支持板８９の上端部に凹凸部９１を形成し、上部バキュームラック８１のころ軸受８５がこの凹凸部９１に嵌まり込むことによって上部バキュームラック８１の水平方向の動きを僅かに拘束するようにしている。
【００６３】
上記構成とすることにより、自動固相抽出装置１が傾斜した机に置かれた場合や、人の不用意な接触、地震や他の装置からの振動等により上部バキュームラック８１が運転中に正規の位置から移動することがなく、固相抽出プレート９への分注動作誤りや真空吸引不良を防止することができる。尚、凹凸部９１の段差は、移送手段４及び手で上部バキュームラック８１を水平方向に無理なく移動させることができる適正な寸法に設定される。本形態では、凹凸部９１を段差寸法を１ｍｍとし、自動固相抽出装置１を約１０°傾斜した机に置いても上部バキュームラック８１が移動しないようにした。
【００６４】
図１０に示す形態においても、図７に示したと同様の構成が採用されているが、下部バキュームラック８２にマグネット９２を設置し、上部バキュームラック８１の前記マグネット９２に対向する位置に磁性体部９３を取り付け、上部バキュームラック８１が上下方向に移動できる位置（真空容器に合致する位置）に移動すると、磁性体部９３がマグネット９２に吸着されるため、上部バキュームラック８１の水平方向の動きが拘束され、図９で説明した形態と同様の効果が得られる。尚、マグネット９２と磁性体部９３は何れの側に設けても良く、マグネット９２を上部バキュームラック８１側に設け、磁性体部９３を下部バキュームラック８２側に設けても同様の効果が得られる。又、図１１に示すように、ころ軸受８５が磁性体の金属で構成されている場合には、支持板８９の中にマグネット９２を埋め込むことによっても、上部バキュームラック８１が上下方向に移動できる位置に移動した時点で、ころ軸受８５がマグネット９２に吸着されるため、上部バキュームラック８１の水平方向の動きが拘束され、図９で説明した形態と同様の効果が得られる。
【００６５】
尚、図１０及び図１１に示す構成は第１及び第２真空容器８３，８４の両側に設けられている。
【００６６】
図１２に示す形態では、上部バキュームラック８１のガイド溝８７の凹部８７ａ，８７ｂの近傍に凹凸部９４を部分的に形成した。
【００６７】
ところで、固相抽出プレート９は試薬分注、真空吸引後に真空容器８３の上部から真空容器８４の上部に位置を変えるために水平方向に移動するが、移動時に固相抽出プレート９の下部の溶出孔１００（図４参照）に付着した液が落下する場合がある。最悪の場合、真空容器８４内の受け容器１３にこの液が落下すると、汚染、他試料の混入といった不具合が発生する。然るに、図１２に示す構造とすることにより、上部バキュームラック８１が水平方向に移動を始める段階で、ころ軸受８５が凹凸部９４を通り過ぎる際に発生する振動により、溶出孔１００に残っている液を強制的に落下させることができ、真空容器８４内の受け容器１３での液混入を防止することができる。
【００６８】
図１３に示す形態では、上部バキュームラック８１の下面に複数のピン９５を突設し、下部バキュームラック８２の上面の前記ピン９５に対応する位置に係合孔９６を形成している。
【００６９】
ところで、上部バキュームラック８１がガイド溝８７に沿って円滑に移動できるように、軸受８５又はスライダ８６（図５参照）の外径寸法に比べガイド溝８７の幅は若干大き目に設定されている。このため、下部バキュームラック８２の位置精度に誤差が発生し、固相抽出プレート９からの溶出液が第２真空容器８４内の受け容器１３に適正に入らない場合がある。然るに、本構造を採用することにより、上部バキュームラック８１が下方に移動すると、上部バキュームラック８１側のピン９５が下部バキュームラック８２側の係合孔９６に係合するため、下部バキュームラック８２のより的確な位置決めが可能となり、固相抽出プレート９からの溶出液を第２真空容器８４内の受け容器１３に常に適正に入れることができる。尚、ピン９５を下部バキューラック８２側に設け、係合孔９６を上部バキュームラック８１側に形成しても同様の効果が得られる。又、ピン９５の先端又は係合孔９６の入口にはテーパ角を付けておけば、両者の係合を滑らかに行うことができる。更に、図１３に示す構成は第１及び第２真空容器８３，８４の両側に設けられている。
【００７０】
他方、移送手段４のフック４１と上部バキュームラック８１のフック９７には様々な形態が考えられる。
【００７１】
例えば、図１４（ａ）に示すように、分注ヘッド３側のフック４１を鍵状に成形し、上部バキュームラック８１側のフック９７にフック４１の先部４１ａが係合するための溝９７ａを形成したり、図１４（ｂ）に示すように、分注ヘッド３側のフック４１をＬ字状に屈曲された棒部材で構成し、上部バキュームラック８１側のフック９７にフック４１の先部４１ｂが嵌合する円孔９７ｂを形成することによって、上部バキュームラック８１を水平及び上下方向に確実に移動させることができる。ガイド溝８７にバネ８８に支持された支持板８９を設置した構造の場合（図７及び図９〜図１２参照）には、上部バキュームラック８１には常に上向きの付勢力が作用しているため、フック９７には上下方向の動きを伝達するための溝や孔は不要であり、図１４（ｃ）に示すように、移送手段４側のフック４１をアングル材で構成し、上部バキュームラック８１側のフック９７も簡単な凸部９７ｃで構成することによって、上部バキュームラック８１を水平及び上下方向に移動させることができる。
【００７２】
図１５に示す形態においては、移送手段４側のフック４１を軸４１ｄを中心として回動可能に支持するとともに、該フック４１をフックバネ４２で支持する構造とした。このような構造を採用しない場合、上部バキュームラック８１に不適切な寸法の固相抽出プレート９が搭載された場合、或は第２真空容器８４内の受け容器１３又は第１真空容器８３の廃液容器１４が不適切な寸法であった場合、或はころ軸受８５とガイド溝８７の隙間に異物が挟まった場合等には、上部バキュームラック８１の水平及び上下方向の移動を阻害する状態となる。このような状態で移送手段４のフック４１が上部バキュームラック８１側のフック９７に係合して上部バキュームラック８１が水平及び上下方向に移動すると、フック４１，９７に過大な荷重が作用し、これらのフック４１，９７の破損ばかりでなく、移送手段４や上部バキュームラック８１の破損も懸念される。
【００７３】
然るに、図１５に示す構造を採用することにより、フック４１，９７に作用する荷重はフックバネ４２が変形することにより軽減され、より過大な荷重に対してはフックバネ４２の変形により移送手段４のフック４１と上部バキュームラック８１のフック９７の係合が外れるため、各部の破損を防ぐことができる。尚、両フック４１，９７の係合が外れることによる装置の機能停止に対しては、上部バキュームラック８１の位置を検出するセンサーを設けることによって装置の機能停止を検知することができる。
【００７４】
図１６に示す形態においては、移送手段４側のフック４１の両面にマグネット４３（図には一方のみ図示）をそれぞれ設け、上部バキュームラック８１に設けた磁性体部４４をマグネット４３で吸着することにより、上部バキュームラック８１を水平方向及び上下方向に移動させることができるが、本構造を採用することにより、上部バキュームラック８１の水平及び上下方向の移動を阻害する状態が発生しても、マグネット４３の吸引力以上の荷重が加わった場合には、マグネット４３と磁性体部４４は離脱し、図１５に示した構造と同様に装置の破損を防止することができる。
【００７５】
次に、本発明に係る自動固相抽出装置１を用いた具体的な前処理操作を工程を追って説明する。
【００７６】
準備段階として作業者が手作業で次の作業を行う。
【００７７】
・ 分注チップ容器５に必要数（本実施の形態では、９６本）の分注チップ２を収納設置する。
【００７８】
・ 試薬を入れた試薬容器６、試料溶液を入れたマイクロプレート７を設置する。
【００７９】
・ 固相抽出プレート９をバキュームラック８の上部バキュームラック８１へ設置する。
【００８０】
尚、本実施の形態では、固相抽出プレート９に３Ｍ社製の９６ウェル「エムポアディスクプレート」を用いたが、この他に様々な種類の固相抽出プレートを用いることができる。
【００８１】
・ 下部バキュームラック８２の第１真空容器８３と第２真空容器８４にそれぞれ廃液容器１４と受け容器１３を収納設置する。
【００８２】
・ 制御装置で試薬量、試料溶液量、真空吸引条件等の運転条件を設定する。
【００８３】
・ 装置１の電源を入れて運転を開始する。
【００８４】
続いて本自動固相抽出装置１による前処理操作を工程を追って説明する。
【００８５】
工程１）固相抽出プレート９内の固定相（フィルタ９ｂ）を活性化するコンディショニング工程：
・ 移送手段４を分注チップ容器５の位置まで移動させ、分注ヘッド３のノズル３１に分注チップ２を装着する。
【００８６】
・ 移送手段４は試薬容器６の位置まで移動させ、分注ヘッド３はメタノールを１００μｌ吸引する。
【００８７】
・ 移送手段４は固相抽出プレート９上の位置まで移動し、固相抽出プレート９の所定の固相抽出管（ウェル）にメタノールを１００μｌ分注する。
【００８８】
・ 移送手段４は廃棄チップ容器１０の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に付いた分注チップ２を取り外す。
【００８９】
・ 移送手段４はバキュームラック８の位置に移動し、上部バキュームラック８１を下方に移動させて所定の真空吸引条件で溶出液を吸引する。ここで、固相抽出プレート９はバキュームラック８の第１真空容器８３側にあり、該固相抽出プレート９からの溶出液は第１真空容器８３内の廃液容器１４に流れ込む。
【００９０】
尚、本実施の形態では、真空センサーの出力から真空ポンプ１１の動作を制御し、第１及び第２真空容器８３，８４を真空度を−６０ｋＰａ一定で真空吸引した。尚、吸引途中で真空ポンプ１１の動作を変化させることや固相抽出プレート９の目詰まりや破損等で、前もって制御装置に覚え込ませた規定の真空度が得られない場合は、装置１を停止することも可能である。又、移送手段４に超音波センサー等の距離センサーを設置し、真空吸引前後に固相抽出プレート９の各ウェル中の液面を測定することによって、同様に固相抽出プレート９の目詰まりや破損等を検出することが可能である。
【００９１】
・ 移送手段４は分注チップ容器５の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に分注チップ２を装着する。
【００９２】
・ 移送手段４は試薬容器６の位置まで移動し、分注ヘッド３は純水１００μｌを吸引する。
【００９３】
・ 移送手段４は固相抽出プレート９上の位置まで移動し、固相抽出プレート９の所定のウエルに純水１００μｌを分注する。
【００９４】
・ 移送手段４は廃棄チップ容器１０の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に付いた分注チップ２を取り外す。
【００９５】
・ 移送手段４はバキュームラック８の位置に移動し、上部バキュームラック８１を下方に移動させて所定の真空吸引条件で溶出液を吸引する。ここで、固相抽出プレート９はバキュームラック８の第１真空容器８３側にあり、固相抽出プレート９からの溶出液は第１真空容器８３内の廃液容器１４に流れ込む。
【００９６】
工程２）試料溶液の注入工程：
・ 移送手段４は分注チップ容器５の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に分注チップ２を装着する。
【００９７】
・ 移送手段４はマイクロプレート７の位置まで移動し、分注ヘッド３は試料溶液を１００μｌを吸引する。本実施の形態では、希釈済みの試料溶液を用いたが、試薬容器６から希釈液をマイクロプレート７に分注し、マイクロプレート７内の同位置で溶液の吸引と吐出を繰り返すことによる攪拌を行うことによりマイクロプレート７内で試料を希釈することも可能である。
【００９８】
・ 移送手段４は固相抽出プレート９上の位置まで移動し、固相抽出プレート９の所定のウェルに試料溶液を１００μｌを分注する。
【００９９】
・ 移送手段４は廃棄チップ容器１０の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に付いた分注チップ２を取り外す。
【０１００】
・ 移送手段４はバキュームラック８の位置に移動し、上部バキュームラック８１を下方に移動させて所定の真空吸引条件で溶出液を吸引する。ここで、固相抽出プレート９はバキュームラック８の第１真空容器８３側にあり、固相抽出プレート９からの溶出液は第１真空容器８３内の廃液容器１４に流れ込む。
【０１０１】
工程３）夾雑物の洗浄工程：
・ 移送手段４は分注チップ容器５の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に分注チップ２を装着する。
【０１０２】
・ 移送手段４は試薬容器６の位置まで移動し、分注ヘッド３は純水１００μｌ吸引する。
【０１０３】
・ 移送手段４は固相抽出プレート９上の位置まで移動し、固相抽出プレート９の所定のウエルに純水１００μｌを分注する。
【０１０４】
・ 移送手段４は廃棄チップ容器１０の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に付いた分注チップ２を取り外す。
【０１０５】
・ 移送手段４はバキュームラック８の位置に移動し、上部バキュームラック８１を下方に移動させて所定の真空吸引条件で溶出液を吸引する。ここで、固相抽出プレート９はバキュームラック８の第１真空容器８３側にあり、固相抽出プレート９からの溶出液は第１真空容器８３内の廃液容器１４に流れ込む。
【０１０６】
・ 移送手段４は分注チップ容器５の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に分注チップ２を装着する。
【０１０７】
・ 移送手段４は試薬容器６の位置まで移動し、分注ヘッド３は５％メタノール水溶液を吸引する。
【０１０８】
・ 移送手段４は固相抽出プレート９上の位置まで移動し、固相抽出プレート９の所定のウエルに５％メタノール水溶液を分注する。
【０１０９】
・ 移送手段４は廃棄チップ容器１０の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に付いた分注チップ２を取り外す。
【０１１０】
・ 移送手段４はバキュームラック８の位置に移動し、上部バキュームラック８１を下方に移動させて所定の真空吸引条件で溶出液を吸引する。ここで、固相抽出プレート９はバキュームラック８の第１真空容器８３側にあり、固相抽出プレート９からの溶出液は第１真空容器８３内の廃液容器１４に流れ込む。
【０１１１】
工程４）目的成分の溶出工程：
・ 移送手段４のフック４１と上部バキュームラック８１のフック９７を係合させ、上部バキュームラック８１を水平方向に移動させる。すると、固相抽出プレート９はバキュームラック８の第２真空容器８４側に移動する。
【０１１２】
・ 移送手段４は分注チップ容器５の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に分注チップ２を装着する。
【０１１３】
・ 移送手段４は試薬容器６の位置まで移動し、分注ヘッド３はメタノールを１００μｌ吸引する。
【０１１４】
・ 移送手段４は固相抽出プレート９上の位置まで移動し、固相抽出プレート９の所定のウエルにメタノールを１００μｌ分注する。
【０１１５】
・ 移送手段４は廃棄チップ容器１０の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に付いた分注チップ２を取り外す。
【０１１６】
・ 移送手段４はバキュームラック８の位置に移動し、上部バキュームラック８１を下方に移動させて所定の真空吸引条件でフィルタ９ｂに付着した有機物等を含んだ溶出液を吸引する。ここで、固相抽出プレート９はバキュームラック８の第２真空容器８４側にあり、固相抽出プレート９からの溶出液は第２真空容器８４内の受け容器１３に流れ込む。
【０１１７】
本実施の形態では、固相抽出プレート９の各ウエルに溶液が無くなった時点で真空吸引を停止したが、引き続き真空吸引を継続すると受け容器１３内の溶液の蒸発成分は全てガス化し、真空ポンプ１１により外部に排出される。本装置１内で蒸発乾固の処理を行うこともでき、更に第２真空容器８４内を加温することにより処理時間を短縮することができる。
【０１１８】
・ 移送手段４のフック４１と上部バキュームラック８１のフック９７を係合させ、上部バキュームラック８１を水平方向に移動させて装置１の運転を終了する。尚、固相抽出プレート９はバキューラック８の第１真空容器８３側に移動する。
【０１１９】
・下部バキュームラック８２の第２真空容器８３側から受け容器１３を手で取り出す。
【０１２０】
以上説明した工程を経ることによって、処理量が増えても、高精度な固相抽出操作を短時間で容易に終えることができた。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、創薬スクリーニング分野、バイオテクノロジー、医学分野等における有機化学成分の分析に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明に係る自動固相抽出装置の斜視図である。
【図２】本発明に係る自動固相抽出装置内要部の斜視図である。
【図３】本発明に係る自動固相抽出装置のバキュームラックの斜視図である。
【図４】本発明に係る自動固相抽出装置のバキュームラックの断面図である。
【図５】本発明に係る自動固相抽出装置におけるころ軸受とガイド溝との係合状態を示す断面図である。
【図６】本発明に係る自動固相抽出装置におけるガイド溝の形状を示す正面図である。
【図７】支持板の設置状態を示す正面図である。
【図８】ころ軸受とガイド溝の係合状態を示す側面図である。
【図９】ころ軸受と支持板の係合状態を示す側面図である。
【図１０】バキュームラックの他の実施形態を示す側面図である。
【図１１】バキュームラックの他の実施形態を示す側面図である。
【図１２】バキュームラックの他の実施形態を示す側面図である。
【図１３】バキュームラックのピンと係合孔との関係を示す断面図である。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）はフック部の拡大斜視図である。
【図１５】フック部の他の実施形態を示す拡大斜視図である。
【図１６】フック部の他の実施形態を示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１ 自動固相抽出装置
２ 分注チップ
３ 分注ヘッド
４ 移送手段
５ 分注チップ容器
６ 試薬容器
７ マイクロプレート
８ バキュームラック
９ 固相抽出プレート
１０ 廃棄チップ容器
１１ 真空ポンプ
１２ 装置本体
１３ 受け容器
１４ 廃液容器
１５ 制御装置
２０ プレート
３１ ノズル
４１ 移送手段のフック
４２ フックバネ
４３ マグネット
４４ 磁性体部
８１ 上部バキュームラック
８２ 下部バキュームラック
８３ 第１真空容器
８４ 第２真空容器
８５ ころ軸受
８６ スライダ
８７ ガイド溝
８８ 下部バネ
８９ 支持板
９０ 上部バネ
９１ 凹凸部
９２ マグネット
９３ 磁性体部
９４ ガイド溝の凹凸部
９５ ピン
９６ 係合孔
９７ フック
９８ Ｏリング
９９ パッキン
１００ 溶出孔
１０１ アーム
１０２ 軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体試料、水、土壌、食品等に含まれる微量の有機化学成分を濃縮・精製するための固相抽出操作を自動的に行うようにした自動固相抽出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、血液や尿中の薬物成分分析においては、血液や尿等の試料溶液に含有された有機化学物質の分析を行うために、先ず、試料溶液に含まれる微量の有機化学物質を濃縮・精製する前処理を行う必要がある。この前処理として固相抽出操作が行われるが、この固相抽出操作は、固定相となる吸着剤を詰めた長形円筒の固相抽出管（カラム）に、その上方から試料溶液を滴下させて溶質を固定相に吸着させた後、溶剤を流して固定相に吸着されている溶質を分離して目的成分を溶かし出す操作である。
【０００３】
而して、前処理としての上記固相抽出操作を行った後、目的成分を含んだ溶液を液体クロマトグラフィーやマススペクトロメトリー等の分析器に掛けて成分の同定や定量を行うことによって、血液や尿中の薬物成分分析等が行われる。
【０００４】
以上一連の操作のうち、前処理として目的物質を濃縮・精製する固相抽出操作に非常に長時間を要し、しかも、マニュアル操作では非効率的であるため、近年、処理の効率化を図る目的でこれらの前処理操作を自動的に行うものが提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、Ｘ−Ｙ−Ｚの直交３軸方向に位置制御可能なニードルノズルで吸引した試験管内の試料溶液を固相抽出管内に注入した後、該固相抽出管に溶剤を所定流量で滴下して所望の成分を含んだ溶出液を抽出する装置が開示されている。これによれば、固相抽出管への試料溶液の注入及び溶剤の流入を全自動で行うことができるため、目的成分を溶かし出すまでの前処理を無人で行うことができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１６４３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された装置では、個別の固相抽出管を用いるために装置に固相抽出管を設置する手間を要する他、ニードルノズルを使用しているために試料が変わる毎に洗浄を行う必要があり、その手間が大変で、他試料が混入するという不具合もあった。又、固相抽出管からの溶出液を自然落下させるため、溶出時間が長いという問題もあった。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、固相抽出試料の処理数が大幅に増えた場合であっても、短時間且つ高精度に全自動処理することができる構造単純で安価な自動固相抽出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、液体の吸引及び吐出動作を行う分注ヘッドと、該分注ヘッドを移動させるための移送手段と、固相抽出プレートを装着するバキュームラックを備える自動固相抽出装置において、前記バキュームラックを上部バキュームラックと下部バキュームラックとで構成し、前記下部バキュームラックに２つの真空容器を設け、前記上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動可能に支持し、固相抽出工程に応じて前記移送手段によって前記上部バキュームラックを水平方向に移動させて前記下部バキュームラックの２つの前記真空容器の何れか一方の位置に決めした後、上部バキュームラックを下部バキュームラックに押圧することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記上部バキュームラックに複数のころ軸受又はスライダを設け、これらのころ軸受又はスライダを前記下部バキュームラックに形成された複数のガイド溝に係合させて上部バキュームラックをガイド溝に沿って水平方向に移動させることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記下部バキュームラックに形成された複数のガイド溝の一部に、バネにより弾性支持された複数の支持板を設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記支持板に凹凸部を形成し、該凹凸部に前記ころ軸受又はスライダが嵌まり込むことによって前記上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記ころ軸受又はスライダを磁性体で構成し、前記支持板にマグネットを設け、該マグネットで前記ころ軸受又はスライダを吸着することによって前記上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束することを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記複数のガイド溝の一部に凹凸部を形成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記複数のころ軸受又はスライダをアームを介して前記上部バキュームラックに支持せしめ、前記アームをバネによって上部バキュームラックに弾性支持せしめたことを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記上部バキュームラックと下部バキュームラックの一方にマグネットを設け、他方に磁性体部を設け、これらのマグネットと磁性体部を吸着させることにより上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束することを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項１〜８の何れかに記載の発明において、前記上部バキュームラックと下部バキュームラックの一方にピンを設け、他方に係合孔を形成し、これらのピンと係合孔を係合させることによって上部バキュームラックを下部バキュームラックに対して位置決めすることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記移送手段に複数のフックを設け、該フックを前記上部バキュームラックの複数のフックに係合させることによって、上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動させることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記移送手段に設けられた複数のフック又は前記上部バキュームラックの複数のフックを回動可能に軸支するとともに、その一端をバネによって支持したことを特徴とする。
【００２０】
請求項１２記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記移送手段と前記上部バキュームラックの一方にマグネットを設け、他方に磁性体部を設け、これらのマグネットと磁性体を吸着させることにより上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載の発明によれば、移送手段によって上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動させることができるため、１つの移送手段が分注ヘッドと上部バキュームラックの移動手段を兼用することとなり、バキュームラックに独自に移動手段を設ける必要がなく、固相抽出試料の処理数が大幅に増えた場合であっても、短時間且つ高精度に全自動処理することができ、装置の構造単純化とコストダウンを図ることができる。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、上部バキュームラックを複数のころ軸受又はスライダを介してガイド溝に沿って水平方向に移動させるようにしたため、該上部バキュームラックを常に一定の高さで、且つ、一定の間隔をあけた状態で滑らかに移動させることができができる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、下部バキュームラックに形成された複数のガイド溝の一部に設けられた支持板をバネにより弾性支持したため、装置の動作前に人が手で上部バキュームラックを水平方向に自由に移動させることができ、真空容器内の受け容器又は廃液容器を出し入れが容易となり、更には上部バキュームラックとＯリングの接触時間が短くなるため、Ｏリングの変形による劣化が抑えられ、該Ｏリングの耐久寿命が高められる。
【００２４】
請求項４の発明によれば、支持板に形成された凹凸部にころ軸受又はスライダが嵌まり込むことによって上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束するようにしたため、装置が傾斜した机に置かれた場合や、人の不用意な接触、地震や他の装置からの振動等により上部バキュームラックが運転中に正規の位置から移動し、固相抽出プレートへの分注動作誤りや真空吸引不良等の発生をを防止することができる。
【００２５】
請求項５の発明によれば、ころ軸受又はスライダを磁性体で構成し、前記支持板に設けられたマグネットで磁性体製のころ軸受又はスライダを吸着することによって、上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束するようにしたため、請求項４記載の発明と同様の効果が得られる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、下部バキュームラックのガイド溝に凹凸部を形成したため、上部バキュームラックが水平方向に移動を始める際にころ軸受が凹凸部を通過する都振動が発生し、この振動によって固相抽出プレート下部の溶出孔の残液を強制的に落下させることができ、真空容器内の受け容器の汚染や液の混入等の不具合の発生をを防止することができる。
【００２７】
請求項７の発明によれば、複数のころ軸受又はスライダをアームを介して上部バキュームラックに支持せしめ、前記アームをバネによって上部バキュームラックに弾性支持せしめたため、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
請求項８の発明によれば、上部バキュームラックと下部バキュームラックの一方にマグネットを設け、他方に磁性体部を設け、これらのマグネットと磁性体部を吸着させることにより上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束するようにしたため、請求項４記載の発明と同様の効果が得られる。
【００２９】
請求項９の発明によれば、上部バキュームラックと下部バキュームラックの一方に設けられたピンと、他方に形成された係合孔との係合によって、上部バキュームラックを下部バキュームラックに対して正確に位置決めすることができる。
【００３０】
請求項１０の発明によれば、移送手段に設けられた複数のフックを上部バキュームラックの複数のフックに係合させることによって、上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動させるようにしたため、分注ヘッド移送用の移送手段によって上部バキュームラックを移動させることができ、装置の構造単純化を図ることができる。
【００３１】
請求項１１の発明によれば、移送手段に設けられた複数のフック又は上部バキュームラックの複数のフックを回動可能に軸支するとともに、その一端をバネによって支持したため、不適切な寸法の固相抽出プレートや受け容器が搭載された場合、上部バキュームラックの水平及び上下方向の移動を阻害する状態である場合においても、フックに負荷される過大な荷重はバネが変形することにより軽減されるため、移送手段等の破損を防止することができる。
【００３２】
請求項１２の発明によれば、移送手段と上部バキュームラックの一方にマグネットを設け、他方に磁性体部を設け、これらのマグネットと磁性体を吸着させることにより上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動させるようにしたため、請求項１１記載の発明と同様に移送手段等の破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３４】
先ず、本発明に係る自動固相抽出装置の全体構成を図１〜図４に基づいて説明する。
【００３５】
図１は本発明に係る自動固相抽出装置の斜視図、図２は同自動固相抽出装置内要部の斜視図、図３はバキュームラックの斜視図、図４は同バキュームラックの断面図である。
【００３６】
図１に示す自動固相抽出装置１は、装置本体１２と、真空ポンプ１１と、これらを制御する制御装置１５とで構成されている。ここで、制御装置１５は、例えば汎用のパーソナル・コンピュータで構成され、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ケーブル１６を介して装置本体１２と真空ポンプ１１に電気的に接続されている。
【００３７】
又、装置本体１２には、その内部の空間を上下、左右及び前後方向に移動可能な移送手段４が設けられており、その先端には、複数（８本又は１２本）の不図示のシリンジを一括動作させるための分注ヘッド３が取り付けられている。この分注ヘッド３は、前記移送手段４によって移送及び位置決めされるものであって、その先端（下端）には、図２に詳細に示すように、シリンジと同数（図示例では、１２本）のノズル３１が１列に並設され、その両側には断面Ｌ字状を成すアングル材で構成されたフック４１が取り付けられている。
【００３８】
又、自動固相抽出装置１内の下部には、前記分注ヘッド３に設けられた前記ノズル３１に装着される複数（本実施の形態では、縦１２列×横８列の計９６本）の分注チップ２を収納する分注チップ容器５と、複数の試薬を収容する試薬容器６と、前記分注チップ２と同数（本実施の形態では、９６）に区画されて格子状を成すウェル内に試料溶液を収納するマイクロプレート７と、バキュームラック８及び使用済みの分注チップ２を捨てるための廃棄チップ容器１０が配置されている。尚、必要に応じて、試薬容器６やマイクロプレート７を不図示の冷却水循環機構又は電子冷却装置によって装置１の稼動中に冷却することも可能である。
【００３９】
ところで、図３及び図４に示すように、前記バキュームラック８は、上部バキュームラック８１と下部バキュームラック８２とで構成されており、下部バキュームラック８２には、上面が開口する矩形ボックス状の第１真空容器８３と第２真空容器８４が設けられ、これらの第１及び第２真空容器８３，８４はその底面に開口する真空路８３ａ，８４ｂを介して図１に示す真空ポンプ１１に接続されている。
【００４０】
そして、上記第１真空容器８３内には廃液容器１４が収納され、第２真空容器８４内には受け容器１３が収納されており、下部バキュームラック８２の上面の第１及び第２真空容器８３，８４の開口部周縁にはシール用の矩形リング状のＯリング９８がそれぞれ嵌め込まれて取り付けられている。尚、受け容器１３内は後述の固相抽出プレート９と同様に格子状（本実施の形態では、９６個）に区画されている。
【００４１】
他方、前記上部バキュームラック８１には、固相抽出プレート９が脱着可能に装着されており、その周縁はシール用の矩形リング状のパッキン９９を介して上部バキュームラック８１に密着している。尚、固相抽出プレート９には、縦１２個、横８個の格子状に複数（９６個）の円柱状の固相抽出管９ａが形成されており、各固相抽出管９ａの下端には小径の溶出孔１００が開口し、内部にはフィルタ９ｂが収納セットされている。
【００４２】
而して、本発明に係る自動固相抽出装置１は、上部バキュームラック８１を２つの前記第１及び第２真空容器８３，８４の間を自由に移動可能させて、これを第１真空容器８３又は第２真空容器８４に選択的に密着させることを特徴としており、そのための機構の詳細を図５及び図６に基づいて説明する。
【００４３】
図５はころ軸受とガイド溝との係合状態を示す断面図、図６はガイド溝の形状を示す正面図である。
【００４４】
図６に示すように、下部バキュームラック８２の左右の両側面には、上部バキュームラック８１の移動方向に長い水平なガイド溝８７（図６には一方のみ図示）がそれぞれ形成されており、各ガイド溝８７には４つの凹部８７ａ，８７ｂ，８７ｃ，８７ｄがそれぞれ形成されている。
【００４５】
他方、上部バキュームラック８１の左右の両側部にはプレート２０（図５には一方のみ図示）がビス２１によってそれぞれ取り付けられており、各プレート２０の下部両端にはころ軸受８５が回転自在に支承されている。そして、各ころ軸受８５は、図５（ａ）に示すように、下部バキュームラック８２に形成された前記ガイド溝８７に転動可能に係合しており、上部バキュームラック８２とこれに装着された前記固相抽出プレート９は、計４つのころ軸受８５を介して下部バキュームラック８２と適度な間隔をあけた状態で下部バキュームラック８２のガイド溝８７に沿って移動することができる（図６参照）。ここで、各プレート２０の上端にはフック９７が一体に形成されている。
【００４６】
尚、ころ軸受８５に代えて、図５（ｂ）に示すような合成樹脂等の摩擦係数の小さな材料で構成されたスライダ８６を用い、これをガイド溝８７に摺動自在に係合させても良い。
【００４７】
而して、作業工程に応じて移送手段４の駆動が不図示の制御手段によって制御され、該移送手段４が分注ヘッド３と共に上下、左右及び前後方向に移動するが、分注ヘッド３に取り付けられた前記一対のフック４１を上部バキュームラック８１に取り付けられた一対の前記プレート２０のフック９７の側部に係合させて分注ヘッド３を図４の左右方向に移動させれば、上部バキュームラック８２とこれに装着された固相抽出プレート９がガイド溝８７に沿って下部バキュームラック８２上を同方向に移動せしめられる。
【００４８】
そして、上部バキュームラック８１が下部バキュームラック８２上を移送せしめられ、これが例えば第１真空容器８３に位置した時点で移送を停止する。すると、この状態では４つのころ軸受８５がガイド溝８７の凹部８７ａ，８７ｂに落とし込まれるため、上部バキュームラック８１とこれに装着された固相抽出プレート９が自重で下動し、上部バキュームラック８１の下面が下部バキュームラック８２の上面に当接する。この状態で、移送手段４によって分注ヘッド３を駆動し、該分注ヘッド３に取り付けられたフック４１の下端面を下部バキュームラック８２側のフック９７の上端面に当接させた状態で、分注ヘッド３を下動させれば、上部バキュームラック８１が下部バキュームラックの第１真空容器８３周縁のＯリング９８に押圧されるため、第１真空容器８３は上部バキュームラック８１と固相抽出プレート９によって気密にシールされ、この状態で前記真空ポンプ１１を駆動すれば、第１真空容器８３は、真空路８３ａを経て真空ポンプ１１によって真空引き（減圧）され、固相抽出プレート９の各固相抽出管９ａ内に収容された試料溶液を吸引してこれを廃液容器１４内に排出する。すると、フィルタ９ｂには有機物等が吸着されて残留する。
【００４９】
次に、移送手段４を再び駆動して分注ヘッド３側のフック４１を上部バキュームラック８１側のフック９７に係合させて分注ヘッド３を上動させれば、上部バキュームラック８１が固相抽出プレート９と共に持ち上げられ、これによってころ軸受８５がガイド溝８７の凹部８７ａ，８７ｂから脱する。そして、この状態で分注ヘッド３を図４の右方向に移動させれば、ころ軸受８５はガイド溝８７に再び係合するため、上部バキュームラック８２が固相抽出プレート９と共にガイド溝８７に沿って同方向に移送せしめられ、これらが第２真空容器８４に位置した時点で移送を停止する。
【００５０】
すると、上記状態では４つのころ軸受８５がガイド溝８７の凹部８７ｃ，８７ｄに落とし込まれるため、上部バキュームラック８１と固相抽出プレート９が自重で下動し、上部バキュームラック８１の下面が下部バキュームラック８２の上面に当接する。そして、この状態で、移送手段４によって分注ヘッド３を駆動し、該分注ヘッド３に取り付けられたフック４１の下端面を下部バキュームラック８２側のフック９７の上端面に当接させた状態で分注ヘッド３を下動させれば、上部バキュームラック８１が下部バキュームラック８２の第２真空容器８４周縁のＯリング９８に押圧されるため、第２真空容器８４は上部バキュームラック８１と固相抽出プレート９によって気密にシールされ、この状態で前記真空ポンプ１１を駆動すれば、第２真空容器８４は、真空路８４ａを経て真空ポンプ１１によって真空引きされ、固相抽出プレート９の各固相抽出管９ａ内に収容された試料溶液を吸引して受け容器１３内に排出する。すると、フィルタ９ｂには有機物等が吸着されて残留する。
【００５１】
以上のように、本実施の形態に係る自動固相抽出装置１においては、単一の移送手段４を分注ヘッド３の移動用と上部バキュームラック８１の移動用として兼用し、上部バキュームラック８１を水平に移動させて固相抽出プレート９を第１真空容器８３又は第２真空容器８４に選択的に位置決めし、該固相抽出プレート９に収容された溶液を廃液容器１４又は受け容器１３に選択的に排出するようにしたため、バキュームラック８に専用の移動機構を別設する必要がなく、構造の単純化とコストダウン及び耐久性の向上を図ることができる。
【００５２】
次に、上部バキュームラック８１の移動支持構造の別形態を図７〜図１６に基づいて説明する。
【００５３】
図７は支持板の設置状態を示す正面図、図８はころ軸受とガイド溝の係合状態を示す側面図、図９はころ軸受と支持板の係合状態を示す側面図、図１０はバキュームラックの他の実施形態を示す側面図、図１１はバキュームラックの他の実施形態を示す側面図、図１２はバキュームラックの他の実施形態を示す側面図、図１３はバキュームラックのピンと係合孔との関係を示す断面図、図１４（ａ）〜（ｃ）はフック部の拡大斜視図、図１５はフック部の他の実施形態を示す拡大斜視図、図１６はフック部の他の実施形態を示す拡大斜視図である。
【００５４】
図７に示す形態では、ガイド溝８７の凹部８７ａ，８７ｂが形成されている個所に、各２本の下部バネ８８によって弾性支持された支持板８９を設置しており、各支持板８９は、これに荷重が負荷されていない状態では、その上面が図示のようにガイド溝８７の下面と同一平面を構成する状態（面一状態）を保っている。尚、図７には図示していないが、ガイド溝８７の他の凹部８７ｃ，８７ｄ（図６参照）が形成されている箇所にも同様の構成が採用されている。
【００５５】
上記構成において、移送手段４のフック４１と上部バキュームラック８１のフック９７が係合しない状態では、上部バキュームラック８１はその位置とは無関係に常に下部バキュームラック８２と適度な間隔をあけた状態で保持される。そして、上部バキュームラック８１が水平方向に移動するときには、移送手段４のフック４１が上部バキュームラック８１のフック９７に係合した状態で、移送手段４を前後方向へ移動させることによって上部バキュームラック８１をガイド溝８７に沿って水平方向に移動させることができる。
【００５６】
而して、上部バキュームラック８１が第１真空容器８３又は第２真空容器８４の位置に移動してころ軸受８５が支持板８９の上に位置する状態で該上部バキュームラック８１の移動を停止させ、移送手段４のフック４１によって上部バキュームラック８１のフック９７を下方へと押圧すれば、上部バキュームラック８１は下部バネ８８の上方向の付勢力に抗して支持板８９と共に下方向に移動することができ、移送手段４が上方に移動すれば上部バキュームラック８１は下部バネ８８の付勢力によって元の位置に復帰する。
【００５７】
このような構成を採用すれば、装置の動作前に作業者が手で上部バキュームラック８１をガイド溝８７に沿って水平方向に自由に移動させることができ、図４に示す第１真空容器８３内の廃液容器１４又は第２真空容器８４内の受け容器１３の出し入れを容易に行うことができる。又、上部バキュームラック８１とＯリング９８の接触している時間が短くなるため、Ｏリング９８の変形による劣化が抑えられ、該Ｏリング９８の耐久寿命が高められるという効果が得られる。
【００５８】
図８に示す形態では、上部バキュームラック８１側の複数のころ軸受８５がアーム１０１を介してプレート２０に上下に回動可能に支持するとともに、上部バキュームラック８１をバネ９０によって弾性支持する構成が採用されている。
【００５９】
上記構成においては、上部バキュームラック８１は、その位置とは無関係に常に下部バキュームラック８２と適度な間隔をあけた図示状態で保持され、移送手段４を前後方向へ移動させることによって上部バキュームラック８１をガイド溝８７に沿って水平方向に移動させることができる。
【００６０】
そして、上部バキュームラック８１が図４に示す第１真空容器８３又は第２真空容器８４の位置に移動した時点で該上部バキュームラック８１の移動を停止させ、移送手段４のフック４１によって上部バキュームラック８１のフック９７を下方へと押圧すれば、上部バキュームラック８１はバネ９０の上方向の付勢力に抗して下方向に移動することができ、移送手段４が上方に移動すれば上部バキュームラック８１はバネ９０の付勢力によって元の位置に復帰する。尚、上部バキュームラック８１の下動は、図８に鎖線にて示すようにアーム１０１の軸１０２を中心とする回動によって許容される。
【００６１】
而して、この構成においても、図７に示した構成と同様の効果が得られる。
【００６２】
図９に示す形態においては、図７に示した下部バキュームラック８２の支持板８９の上端部に凹凸部９１を形成し、上部バキュームラック８１のころ軸受８５がこの凹凸部９１に嵌まり込むことによって上部バキュームラック８１の水平方向の動きを僅かに拘束するようにしている。
【００６３】
上記構成とすることにより、自動固相抽出装置１が傾斜した机に置かれた場合や、人の不用意な接触、地震や他の装置からの振動等により上部バキュームラック８１が運転中に正規の位置から移動することがなく、固相抽出プレート９への分注動作誤りや真空吸引不良を防止することができる。尚、凹凸部９１の段差は、移送手段４及び手で上部バキュームラック８１を水平方向に無理なく移動させることができる適正な寸法に設定される。本形態では、凹凸部９１を段差寸法を１ｍｍとし、自動固相抽出装置１を約１０°傾斜した机に置いても上部バキュームラック８１が移動しないようにした。
【００６４】
図１０に示す形態においても、図７に示したと同様の構成が採用されているが、下部バキュームラック８２にマグネット９２を設置し、上部バキュームラック８１の前記マグネット９２に対向する位置に磁性体部９３を取り付け、上部バキュームラック８１が上下方向に移動できる位置（真空容器に合致する位置）に移動すると、磁性体部９３がマグネット９２に吸着されるため、上部バキュームラック８１の水平方向の動きが拘束され、図９で説明した形態と同様の効果が得られる。尚、マグネット９２と磁性体部９３は何れの側に設けても良く、マグネット９２を上部バキュームラック８１側に設け、磁性体部９３を下部バキュームラック８２側に設けても同様の効果が得られる。又、図１１に示すように、ころ軸受８５が磁性体の金属で構成されている場合には、支持板８９の中にマグネット９２を埋め込むことによっても、上部バキュームラック８１が上下方向に移動できる位置に移動した時点で、ころ軸受８５がマグネット９２に吸着されるため、上部バキュームラック８１の水平方向の動きが拘束され、図９で説明した形態と同様の効果が得られる。
【００６５】
尚、図１０及び図１１に示す構成は第１及び第２真空容器８３，８４の両側に設けられている。
【００６６】
図１２に示す形態では、上部バキュームラック８１のガイド溝８７の凹部８７ａ，８７ｂの近傍に凹凸部９４を部分的に形成した。
【００６７】
ところで、固相抽出プレート９は試薬分注、真空吸引後に真空容器８３の上部から真空容器８４の上部に位置を変えるために水平方向に移動するが、移動時に固相抽出プレート９の下部の溶出孔１００（図４参照）に付着した液が落下する場合がある。最悪の場合、真空容器８４内の受け容器１３にこの液が落下すると、汚染、他試料の混入といった不具合が発生する。然るに、図１２に示す構造とすることにより、上部バキュームラック８１が水平方向に移動を始める段階で、ころ軸受８５が凹凸部９４を通り過ぎる際に発生する振動により、溶出孔１００に残っている液を強制的に落下させることができ、真空容器８４内の受け容器１３での液混入を防止することができる。
【００６８】
図１３に示す形態では、上部バキュームラック８１の下面に複数のピン９５を突設し、下部バキュームラック８２の上面の前記ピン９５に対応する位置に係合孔９６を形成している。
【００６９】
ところで、上部バキュームラック８１がガイド溝８７に沿って円滑に移動できるように、軸受８５又はスライダ８６（図５参照）の外径寸法に比べガイド溝８７の幅は若干大き目に設定されている。このため、下部バキュームラック８２の位置精度に誤差が発生し、固相抽出プレート９からの溶出液が第２真空容器８４内の受け容器１３に適正に入らない場合がある。然るに、本構造を採用することにより、上部バキュームラック８１が下方に移動すると、上部バキュームラック８１側のピン９５が下部バキュームラック８２側の係合孔９６に係合するため、下部バキュームラック８２のより的確な位置決めが可能となり、固相抽出プレート９からの溶出液を第２真空容器８４内の受け容器１３に常に適正に入れることができる。尚、ピン９５を下部バキューラック８２側に設け、係合孔９６を上部バキュームラック８１側に形成しても同様の効果が得られる。又、ピン９５の先端又は係合孔９６の入口にはテーパ角を付けておけば、両者の係合を滑らかに行うことができる。更に、図１３に示す構成は第１及び第２真空容器８３，８４の両側に設けられている。
【００７０】
他方、移送手段４のフック４１と上部バキュームラック８１のフック９７には様々な形態が考えられる。
【００７１】
例えば、図１４（ａ）に示すように、分注ヘッド３側のフック４１を鍵状に成形し、上部バキュームラック８１側のフック９７にフック４１の先部４１ａが係合するための溝９７ａを形成したり、図１４（ｂ）に示すように、分注ヘッド３側のフック４１をＬ字状に屈曲された棒部材で構成し、上部バキュームラック８１側のフック９７にフック４１の先部４１ｂが嵌合する円孔９７ｂを形成することによって、上部バキュームラック８１を水平及び上下方向に確実に移動させることができる。ガイド溝８７にバネ８８に支持された支持板８９を設置した構造の場合（図７及び図９〜図１２参照）には、上部バキュームラック８１には常に上向きの付勢力が作用しているため、フック９７には上下方向の動きを伝達するための溝や孔は不要であり、図１４（ｃ）に示すように、移送手段４側のフック４１をアングル材で構成し、上部バキュームラック８１側のフック９７も簡単な凸部９７ｃで構成することによって、上部バキュームラック８１を水平及び上下方向に移動させることができる。
【００７２】
図１５に示す形態においては、移送手段４側のフック４１を軸４１ｄを中心として回動可能に支持するとともに、該フック４１をフックバネ４２で支持する構造とした。このような構造を採用しない場合、上部バキュームラック８１に不適切な寸法の固相抽出プレート９が搭載された場合、或は第２真空容器８４内の受け容器１３又は第１真空容器８３の廃液容器１４が不適切な寸法であった場合、或はころ軸受８５とガイド溝８７の隙間に異物が挟まった場合等には、上部バキュームラック８１の水平及び上下方向の移動を阻害する状態となる。このような状態で移送手段４のフック４１が上部バキュームラック８１側のフック９７に係合して上部バキュームラック８１が水平及び上下方向に移動すると、フック４１，９７に過大な荷重が作用し、これらのフック４１，９７の破損ばかりでなく、移送手段４や上部バキュームラック８１の破損も懸念される。
【００７３】
然るに、図１５に示す構造を採用することにより、フック４１，９７に作用する荷重はフックバネ４２が変形することにより軽減され、より過大な荷重に対してはフックバネ４２の変形により移送手段４のフック４１と上部バキュームラック８１のフック９７の係合が外れるため、各部の破損を防ぐことができる。尚、両フック４１，９７の係合が外れることによる装置の機能停止に対しては、上部バキュームラック８１の位置を検出するセンサーを設けることによって装置の機能停止を検知することができる。
【００７４】
図１６に示す形態においては、移送手段４側のフック４１の両面にマグネット４３（図には一方のみ図示）をそれぞれ設け、上部バキュームラック８１に設けた磁性体部４４をマグネット４３で吸着することにより、上部バキュームラック８１を水平方向及び上下方向に移動させることができるが、本構造を採用することにより、上部バキュームラック８１の水平及び上下方向の移動を阻害する状態が発生しても、マグネット４３の吸引力以上の荷重が加わった場合には、マグネット４３と磁性体部４４は離脱し、図１５に示した構造と同様に装置の破損を防止することができる。
【００７５】
次に、本発明に係る自動固相抽出装置１を用いた具体的な前処理操作を工程を追って説明する。
【００７６】
準備段階として作業者が手作業で次の作業を行う。
【００７７】
・ 分注チップ容器５に必要数（本実施の形態では、９６本）の分注チップ２を収納設置する。
【００７８】
・ 試薬を入れた試薬容器６、試料溶液を入れたマイクロプレート７を設置する。
【００７９】
・ 固相抽出プレート９をバキュームラック８の上部バキュームラック８１へ設置する。
【００８０】
尚、本実施の形態では、固相抽出プレート９に３Ｍ社製の９６ウェル「エムポアディスクプレート」を用いたが、この他に様々な種類の固相抽出プレートを用いることができる。
【００８１】
・ 下部バキュームラック８２の第１真空容器８３と第２真空容器８４にそれぞれ廃液容器１４と受け容器１３を収納設置する。
【００８２】
・ 制御装置で試薬量、試料溶液量、真空吸引条件等の運転条件を設定する。
【００８３】
・ 装置１の電源を入れて運転を開始する。
【００８４】
続いて本自動固相抽出装置１による前処理操作を工程を追って説明する。
【００８５】
工程１）固相抽出プレート９内の固定相（フィルタ９ｂ）を活性化するコンディショニング工程：
・ 移送手段４を分注チップ容器５の位置まで移動させ、分注ヘッド３のノズル３１に分注チップ２を装着する。
【００８６】
・ 移送手段４は試薬容器６の位置まで移動させ、分注ヘッド３はメタノールを１００μｌ吸引する。
【００８７】
・ 移送手段４は固相抽出プレート９上の位置まで移動し、固相抽出プレート９の所定の固相抽出管（ウェル）にメタノールを１００μｌ分注する。
【００８８】
・ 移送手段４は廃棄チップ容器１０の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に付いた分注チップ２を取り外す。
【００８９】
・ 移送手段４はバキュームラック８の位置に移動し、上部バキュームラック８１を下方に移動させて所定の真空吸引条件で溶出液を吸引する。ここで、固相抽出プレート９はバキュームラック８の第１真空容器８３側にあり、該固相抽出プレート９からの溶出液は第１真空容器８３内の廃液容器１４に流れ込む。
【００９０】
尚、本実施の形態では、真空センサーの出力から真空ポンプ１１の動作を制御し、第１及び第２真空容器８３，８４を真空度を−６０ｋＰａ一定で真空吸引した。尚、吸引途中で真空ポンプ１１の動作を変化させることや固相抽出プレート９の目詰まりや破損等で、前もって制御装置に覚え込ませた規定の真空度が得られない場合は、装置１を停止することも可能である。又、移送手段４に超音波センサー等の距離センサーを設置し、真空吸引前後に固相抽出プレート９の各ウェル中の液面を測定することによって、同様に固相抽出プレート９の目詰まりや破損等を検出することが可能である。
【００９１】
・ 移送手段４は分注チップ容器５の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に分注チップ２を装着する。
【００９２】
・ 移送手段４は試薬容器６の位置まで移動し、分注ヘッド３は純水１００μｌを吸引する。
【００９３】
・ 移送手段４は固相抽出プレート９上の位置まで移動し、固相抽出プレート９の所定のウエルに純水１００μｌを分注する。
【００９４】
・ 移送手段４は廃棄チップ容器１０の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に付いた分注チップ２を取り外す。
【００９５】
・ 移送手段４はバキュームラック８の位置に移動し、上部バキュームラック８１を下方に移動させて所定の真空吸引条件で溶出液を吸引する。ここで、固相抽出プレート９はバキュームラック８の第１真空容器８３側にあり、固相抽出プレート９からの溶出液は第１真空容器８３内の廃液容器１４に流れ込む。
【００９６】
工程２）試料溶液の注入工程：
・ 移送手段４は分注チップ容器５の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に分注チップ２を装着する。
【００９７】
・ 移送手段４はマイクロプレート７の位置まで移動し、分注ヘッド３は試料溶液を１００μｌを吸引する。本実施の形態では、希釈済みの試料溶液を用いたが、試薬容器６から希釈液をマイクロプレート７に分注し、マイクロプレート７内の同位置で溶液の吸引と吐出を繰り返すことによる攪拌を行うことによりマイクロプレート７内で試料を希釈することも可能である。
【００９８】
・ 移送手段４は固相抽出プレート９上の位置まで移動し、固相抽出プレート９の所定のウェルに試料溶液を１００μｌを分注する。
【００９９】
・ 移送手段４は廃棄チップ容器１０の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に付いた分注チップ２を取り外す。
【０１００】
・ 移送手段４はバキュームラック８の位置に移動し、上部バキュームラック８１を下方に移動させて所定の真空吸引条件で溶出液を吸引する。ここで、固相抽出プレート９はバキュームラック８の第１真空容器８３側にあり、固相抽出プレート９からの溶出液は第１真空容器８３内の廃液容器１４に流れ込む。
【０１０１】
工程３）夾雑物の洗浄工程：
・ 移送手段４は分注チップ容器５の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に分注チップ２を装着する。
【０１０２】
・ 移送手段４は試薬容器６の位置まで移動し、分注ヘッド３は純水１００μｌ吸引する。
【０１０３】
・ 移送手段４は固相抽出プレート９上の位置まで移動し、固相抽出プレート９の所定のウエルに純水１００μｌを分注する。
【０１０４】
・ 移送手段４は廃棄チップ容器１０の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に付いた分注チップ２を取り外す。
【０１０５】
・ 移送手段４はバキュームラック８の位置に移動し、上部バキュームラック８１を下方に移動させて所定の真空吸引条件で溶出液を吸引する。ここで、固相抽出プレート９はバキュームラック８の第１真空容器８３側にあり、固相抽出プレート９からの溶出液は第１真空容器８３内の廃液容器１４に流れ込む。
【０１０６】
・ 移送手段４は分注チップ容器５の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に分注チップ２を装着する。
【０１０７】
・ 移送手段４は試薬容器６の位置まで移動し、分注ヘッド３は５％メタノール水溶液を吸引する。
【０１０８】
・ 移送手段４は固相抽出プレート９上の位置まで移動し、固相抽出プレート９の所定のウエルに５％メタノール水溶液を分注する。
【０１０９】
・ 移送手段４は廃棄チップ容器１０の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に付いた分注チップ２を取り外す。
【０１１０】
・ 移送手段４はバキュームラック８の位置に移動し、上部バキュームラック８１を下方に移動させて所定の真空吸引条件で溶出液を吸引する。ここで、固相抽出プレート９はバキュームラック８の第１真空容器８３側にあり、固相抽出プレート９からの溶出液は第１真空容器８３内の廃液容器１４に流れ込む。
【０１１１】
工程４）目的成分の溶出工程：
・ 移送手段４のフック４１と上部バキュームラック８１のフック９７を係合させ、上部バキュームラック８１を水平方向に移動させる。すると、固相抽出プレート９はバキュームラック８の第２真空容器８４側に移動する。
【０１１２】
・ 移送手段４は分注チップ容器５の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に分注チップ２を装着する。
【０１１３】
・ 移送手段４は試薬容器６の位置まで移動し、分注ヘッド３はメタノールを１００μｌ吸引する。
【０１１４】
・ 移送手段４は固相抽出プレート９上の位置まで移動し、固相抽出プレート９の所定のウエルにメタノールを１００μｌ分注する。
【０１１５】
・ 移送手段４は廃棄チップ容器１０の位置まで移動し、分注ヘッド３のノズル３１に付いた分注チップ２を取り外す。
【０１１６】
・ 移送手段４はバキュームラック８の位置に移動し、上部バキュームラック８１を下方に移動させて所定の真空吸引条件でフィルタ９ｂに付着した有機物等を含んだ溶出液を吸引する。ここで、固相抽出プレート９はバキュームラック８の第２真空容器８４側にあり、固相抽出プレート９からの溶出液は第２真空容器８４内の受け容器１３に流れ込む。
【０１１７】
本実施の形態では、固相抽出プレート９の各ウエルに溶液が無くなった時点で真空吸引を停止したが、引き続き真空吸引を継続すると受け容器１３内の溶液の蒸発成分は全てガス化し、真空ポンプ１１により外部に排出される。本装置１内で蒸発乾固の処理を行うこともでき、更に第２真空容器８４内を加温することにより処理時間を短縮することができる。
【０１１８】
・ 移送手段４のフック４１と上部バキュームラック８１のフック９７を係合させ、上部バキュームラック８１を水平方向に移動させて装置１の運転を終了する。尚、固相抽出プレート９はバキューラック８の第１真空容器８３側に移動する。
【０１１９】
・下部バキュームラック８２の第２真空容器８３側から受け容器１３を手で取り出す。
【０１２０】
以上説明した工程を経ることによって、処理量が増えても、高精度な固相抽出操作を短時間で容易に終えることができた。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、創薬スクリーニング分野、バイオテクノロジー、医学分野等における有機化学成分の分析に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明に係る自動固相抽出装置の斜視図である。
【図２】本発明に係る自動固相抽出装置内要部の斜視図である。
【図３】本発明に係る自動固相抽出装置のバキュームラックの斜視図である。
【図４】本発明に係る自動固相抽出装置のバキュームラックの断面図である。
【図５】本発明に係る自動固相抽出装置におけるころ軸受とガイド溝との係合状態を示す断面図である。
【図６】本発明に係る自動固相抽出装置におけるガイド溝の形状を示す正面図である。
【図７】支持板の設置状態を示す正面図である。
【図８】ころ軸受とガイド溝の係合状態を示す側面図である。
【図９】ころ軸受と支持板の係合状態を示す側面図である。
【図１０】バキュームラックの他の実施形態を示す側面図である。
【図１１】バキュームラックの他の実施形態を示す側面図である。
【図１２】バキュームラックの他の実施形態を示す側面図である。
【図１３】バキュームラックのピンと係合孔との関係を示す断面図である。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）はフック部の拡大斜視図である。
【図１５】フック部の他の実施形態を示す拡大斜視図である。
【図１６】フック部の他の実施形態を示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１ 自動固相抽出装置
２ 分注チップ
３ 分注ヘッド
４ 移送手段
５ 分注チップ容器
６ 試薬容器
７ マイクロプレート
８ バキュームラック
９ 固相抽出プレート
１０ 廃棄チップ容器
１１ 真空ポンプ
１２ 装置本体
１３ 受け容器
１４ 廃液容器
１５ 制御装置
２０ プレート
３１ ノズル
４１ 移送手段のフック
４２ フックバネ
４３ マグネット
４４ 磁性体部
８１ 上部バキュームラック
８２ 下部バキュームラック
８３ 第１真空容器
８４ 第２真空容器
８５ ころ軸受
８６ スライダ
８７ ガイド溝
８８ 下部バネ
８９ 支持板
９０ 上部バネ
９１ 凹凸部
９２ マグネット
９３ 磁性体部
９４ ガイド溝の凹凸部
９５ ピン
９６ 係合孔
９７ フック
９８ Ｏリング
９９ パッキン
１００ 溶出孔
１０１ アーム
１０２ 軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の吸引及び吐出動作を行う分注ヘッドと、該分注ヘッドを移動させるための移送手段と、固相抽出プレートを装着するバキュームラックを備える自動固相抽出装置において、
前記バキュームラックを上部バキュームラックと下部バキュームラックとで構成し、前記下部バキュームラックに２つの真空容器を設け、前記上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動可能に支持し、固相抽出工程に応じて前記移送手段によって前記上部バキュームラックを水平方向に移動させて前記下部バキュームラックの２つの前記真空容器の何れか一方の位置に決めした後、上部バキュームラックを下部バキュームラックに押圧することを特徴とする自動固相抽出装置。
【請求項２】
前記上部バキュームラックに複数のころ軸受又はスライダを設け、これらのころ軸受又はスライダを前記下部バキュームラックに形成された複数のガイド溝に係合させて上部バキュームラックをガイド溝に沿って水平方向に移動させることを特徴とする請求項１記載の自動固相抽出装置。
【請求項３】
前記下部バキュームラックに形成された複数のガイド溝の一部に、バネにより弾性支持された複数の支持板を設けたことを特徴とする請求項２記載の自動固相抽出装置。
【請求項４】
前記支持板に凹凸部を形成し、該凹凸部に前記ころ軸受又はスライダが嵌まり込むことによって前記上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束することを特徴とする請求項３記載の自動固相抽出装置。
【請求項５】
前記ころ軸受又はスライダを磁性体で構成し、前記支持板にマグネットを設け、該マグネットで前記ころ軸受又はスライダを吸着することによって前記上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束することを特徴とする請求項３記載の自動固相抽出装置。
【請求項６】
前記複数のガイド溝の一部に凹凸部を形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の自動固相抽出装置。
【請求項７】
前記複数のころ軸受又はスライダをアームを介して前記上部バキュームラックに支持せしめ、前記アームをバネによって上部バキュームラックに弾性支持せしめたことを特徴とする請求項２記載の自動固相抽出装置。
【請求項８】
前記上部バキュームラックと下部バキュームラックの一方にマグネットを設け、他方に磁性体部を設け、これらのマグネットと磁性体部を吸着させることにより上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の自動固相抽出装置。
【請求項９】
前記上部バキュームラックと下部バキュームラックの一方にピンを設け、他方に係合孔を形成し、これらのピンと係合孔を係合させることによって上部バキュームラックを下部バキュームラックに対して位置決めすることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の自動固相抽出装置。
【請求項１０】
前記移送手段に複数のフックを設け、該フックを前記上部バキュームラックの複数のフックに係合させることによって、上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動させることを特徴とする請求項１記載の自動固相抽出装置。
【請求項１１】
前記移送手段に設けられた複数のフック又は前記上部バキュームラックの複数のフックを回動可能に軸支するとともに、その一端をバネによって支持したことを特徴とする請求項１０記載の自動固相抽出装置。
【請求項１２】
前記移送手段と前記上部バキュームラックの一方にマグネットを設け、他方に磁性体部を設け、これらのマグネットと磁性体を吸着させることにより上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動させることを特徴とする請求項１０記載の自動固相抽出装置。
【請求項１】
液体の吸引及び吐出動作を行う分注ヘッドと、該分注ヘッドを移動させるための移送手段と、固相抽出プレートを装着するバキュームラックを備える自動固相抽出装置において、
前記バキュームラックを上部バキュームラックと下部バキュームラックとで構成し、前記下部バキュームラックに２つの真空容器を設け、前記上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動可能に支持し、固相抽出工程に応じて前記移送手段によって前記上部バキュームラックを水平方向に移動させて前記下部バキュームラックの２つの前記真空容器の何れか一方の位置に決めした後、上部バキュームラックを下部バキュームラックに押圧することを特徴とする自動固相抽出装置。
【請求項２】
前記上部バキュームラックに複数のころ軸受又はスライダを設け、これらのころ軸受又はスライダを前記下部バキュームラックに形成された複数のガイド溝に係合させて上部バキュームラックをガイド溝に沿って水平方向に移動させることを特徴とする請求項１記載の自動固相抽出装置。
【請求項３】
前記下部バキュームラックに形成された複数のガイド溝の一部に、バネにより弾性支持された複数の支持板を設けたことを特徴とする請求項２記載の自動固相抽出装置。
【請求項４】
前記支持板に凹凸部を形成し、該凹凸部に前記ころ軸受又はスライダが嵌まり込むことによって前記上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束することを特徴とする請求項３記載の自動固相抽出装置。
【請求項５】
前記ころ軸受又はスライダを磁性体で構成し、前記支持板にマグネットを設け、該マグネットで前記ころ軸受又はスライダを吸着することによって前記上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束することを特徴とする請求項３記載の自動固相抽出装置。
【請求項６】
前記複数のガイド溝の一部に凹凸部を形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の自動固相抽出装置。
【請求項７】
前記複数のころ軸受又はスライダをアームを介して前記上部バキュームラックに支持せしめ、前記アームをバネによって上部バキュームラックに弾性支持せしめたことを特徴とする請求項２記載の自動固相抽出装置。
【請求項８】
前記上部バキュームラックと下部バキュームラックの一方にマグネットを設け、他方に磁性体部を設け、これらのマグネットと磁性体部を吸着させることにより上部バキュームラックの水平方向の動きを拘束することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の自動固相抽出装置。
【請求項９】
前記上部バキュームラックと下部バキュームラックの一方にピンを設け、他方に係合孔を形成し、これらのピンと係合孔を係合させることによって上部バキュームラックを下部バキュームラックに対して位置決めすることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の自動固相抽出装置。
【請求項１０】
前記移送手段に複数のフックを設け、該フックを前記上部バキュームラックの複数のフックに係合させることによって、上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動させることを特徴とする請求項１記載の自動固相抽出装置。
【請求項１１】
前記移送手段に設けられた複数のフック又は前記上部バキュームラックの複数のフックを回動可能に軸支するとともに、その一端をバネによって支持したことを特徴とする請求項１０記載の自動固相抽出装置。
【請求項１２】
前記移送手段と前記上部バキュームラックの一方にマグネットを設け、他方に磁性体部を設け、これらのマグネットと磁性体を吸着させることにより上部バキュームラックを水平及び上下方向に移動させることを特徴とする請求項１０記載の自動固相抽出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００６−７０８１（Ｐ２００６−７０８１Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８７３３３（Ｐ２００４−１８７３３３）
【出願日】平成１６年６月２５日（２００４．６．２５）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２５日（２００４．６．２５）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
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